Một loạt các thiết bị được sử dụng để thay đổi hoặc duy trì hướng lái hoặc đảo chiều của ô tô được gọi là hệ thống lái. Chức năng của hệ thống lái ô tô là điều khiển hướng đi của ô tô theo ý muốn của người lái. Hệ thống lái ô tô rất quan trọng đối với sự an toàn của ô tô, vì vậy các bộ phận của hệ thống lái ô tô được gọi là bộ phận an ninh. Hệ thống lái ô tô và hệ thống phanh là hai hệ thống phải được chú ý để đảm bảo an toàn cho ô tô.
Nguyên lý xây dựng
Hệ thống lái trên ô tô được chia thành hai loại: hệ thống lái cơ khí và hệ thống lái trợ lực.
Hệ thống lái trên ô tô được chia thành hai loại: hệ thống lái cơ khí và hệ thống lái trợ lực.
Hệ thống lái cơ khí
Hệ thống lái cơ học sử dụng sức mạnh vật lý của người lái làm nguồn năng lượng lái, và tất cả các bộ phận truyền lực đều là cơ khí. Hệ thống lái cơ khí được cấu tạo bởi ba bộ phận: cơ cấu điều khiển lái, cơ cấu lái và cơ cấu truyền lực lái.
Khi ô tô chuyển hướng, người lái xe tác dụng một mômen lái lên vô lăng 1. Mômen này được đưa vào cơ cấu lái 5 thông qua trục lái 2, khớp vạn năng lái 3 và trục truyền động lái 4. Mômen xoắn được khuếch đại bởi cơ cấu lái bánh răng và chuyển động giảm tốc được truyền tới tay lái 6 và sau đó được truyền tới tay lái 8 được cố định trên khớp lái bên trái 9 thông qua thanh lái thẳng 7, sao cho khớp tay lái trái và khớp ngón tay trái được hỗ trợ bởi nó được truyền Vô lăng bị lệch. Để làm cho khớp tay lái bên phải 13 và tay lái bên phải được hỗ trợ bởi nó chệch hướng tương ứng, một hình thang lái cũng được cung cấp. Hình thang lái bao gồm các tay hình thang 10 và 12 được cố định trên các khớp tay lái trái và phải và các thanh giằng lái 11 mà các đầu của chúng được nối với các tay hình thang làm bản lề bóng.
Hàng loạt các chi tiết, bộ phận từ vô lăng đến trục dẫn động lái đều thuộc cơ cấu lái. Hàng loạt các chi tiết, bộ phận (không kể khớp lái) từ tay lái đến hình thang lái đều thuộc cơ cấu truyền lực lái.
Hệ thống lái cơ học sử dụng sức mạnh vật lý của người lái làm nguồn năng lượng lái, và tất cả các bộ phận truyền lực đều là cơ khí. Hệ thống lái cơ khí được cấu tạo bởi ba bộ phận: cơ cấu điều khiển lái, cơ cấu lái và cơ cấu truyền lực lái.
Khi ô tô chuyển hướng, người lái xe tác dụng một mômen lái lên vô lăng 1. Mômen này được đưa vào cơ cấu lái 5 thông qua trục lái 2, khớp vạn năng lái 3 và trục truyền động lái 4. Mômen xoắn được khuếch đại bởi cơ cấu lái bánh răng và chuyển động giảm tốc được truyền tới tay lái 6 và sau đó được truyền tới tay lái 8 được cố định trên khớp lái bên trái 9 thông qua thanh lái thẳng 7, sao cho khớp tay lái trái và khớp ngón tay trái được hỗ trợ bởi nó được truyền Vô lăng bị lệch. Để làm cho khớp tay lái bên phải 13 và tay lái bên phải được hỗ trợ bởi nó chệch hướng tương ứng, một hình thang lái cũng được cung cấp. Hình thang lái bao gồm các tay hình thang 10 và 12 được cố định trên các khớp tay lái trái và phải và các thanh giằng lái 11 mà các đầu của chúng được nối với các tay hình thang làm bản lề bóng.
Hàng loạt các chi tiết, bộ phận từ vô lăng đến trục dẫn động lái đều thuộc cơ cấu lái. Hàng loạt các chi tiết, bộ phận (không kể khớp lái) từ tay lái đến hình thang lái đều thuộc cơ cấu truyền lực lái.
Hệ thống lái trợ lực
Hệ thống lái trợ lực là hệ thống lái sử dụng cả thể lực của người lái và sức mạnh động cơ làm năng lượng lái. Trong trường hợp bình thường, người lái chỉ cung cấp một phần nhỏ năng lượng cần thiết cho việc lái xe, và phần lớn năng lượng được cung cấp bởi động cơ thông qua thiết bị trợ lực lái. Tuy nhiên, khi thiết bị trợ lực lái bị lỗi, người lái xe nhìn chung phải có thể độc lập đảm nhận nhiệm vụ lái của xe. Do đó, hệ thống lái trợ lực được hình thành bằng cách bổ sung một cơ cấu trợ lực vào hệ thống lái cơ khí.
Đối với xe hạng nặng có tổng khối lượng lớn hơn 50 tấn, khi thiết bị trợ lực lái bị hỏng, lực tác dụng của người lái lên khớp tay lái thông qua hệ thống truyền lực cơ học không đủ để làm lệch tay lái để đạt được tay lái. Do đó, thiết bị trợ lực lái của loại ô tô này phải đặc biệt đáng tin cậy.
Hệ thống lái trợ lực là hệ thống lái sử dụng cả thể lực của người lái và sức mạnh động cơ làm năng lượng lái. Trong trường hợp bình thường, người lái chỉ cung cấp một phần nhỏ năng lượng cần thiết cho việc lái xe, và phần lớn năng lượng được cung cấp bởi động cơ thông qua thiết bị trợ lực lái. Tuy nhiên, khi thiết bị trợ lực lái bị lỗi, người lái xe nhìn chung phải có thể độc lập đảm nhận nhiệm vụ lái của xe. Do đó, hệ thống lái trợ lực được hình thành bằng cách bổ sung một cơ cấu trợ lực vào hệ thống lái cơ khí.
Đối với xe hạng nặng có tổng khối lượng lớn hơn 50 tấn, khi thiết bị trợ lực lái bị hỏng, lực tác dụng của người lái lên khớp tay lái thông qua hệ thống truyền lực cơ học không đủ để làm lệch tay lái để đạt được tay lái. Do đó, thiết bị trợ lực lái của loại ô tô này phải đặc biệt đáng tin cậy.
Hình 2 là sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái trợ lực thủy lực và sơ đồ bố trí đường ống của thiết bị lái trợ lực thủy lực. Các bộ phận thuộc thiết bị trợ lực lái là: bình dầu lái 9, bơm dầu trợ lực lái 10, van điều khiển lái 5 và xi lanh trợ lực lái 12. Khi người lái quay vô lăng 1 ngược chiều kim đồng hồ (lái trái) thì tay lái 7 lái. cần lái 6 để chuyển động tịnh tiến. Lực kéo của thanh giằng thẳng tác dụng lên tay đòn lái 4, lần lượt được truyền đến tay đòn hình thang 3 và thanh giằng tay lái 11 để chuyển động sang phải. Đồng thời, thanh truyền thẳng lái cũng dẫn động van ống đệm trong van điều khiển lái 5, sao cho khoang bên phải của xi lanh trợ lực lái 12 được nối với bình dầu lái có áp suất bề mặt chất lỏng bằng không. Dầu cao áp của bơm dầu 10 đi vào khoang bên trái của xi lanh trợ lực lái, do đó lực thủy lực hướng phải lên piston của xi lanh trợ lực lái được tác dụng vào thanh giằng 11 thông qua thanh đẩy, lực này cũng chuyển động tới bên phải. Theo cách này, một mômen lái nhỏ do người lái tác dụng vào vô lăng có thể thắng mômen cản lái do mặt đất tác dụng lên vô lăng.